工程項(xiàng)目信息集成管理的BIM模型芻議

向蕾蕾等

摘要： 本文對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)行了基本概述并從BIM模型的工程項(xiàng)目信息集成管理的數(shù)據(jù)分析、信息分析及應(yīng)用分析等三個(gè)方面進(jìn)行了研究討論，在此基礎(chǔ)上，筆者對(duì)工程項(xiàng)目信息集成管理BIM模型運(yùn)用進(jìn)行了基本分析，得到了BIM模型在工程建設(shè)中的重要作用及意義。

Abstract： This paper provides a basic overview of BIM technology， studies and discusses the BIM model of project information integrated management from the three aspects of data analysis， information analysis and application analysis， on this basis， fundamentally analyzes the application of the BIM model in project information integration management， and obtains the important role and significance of BIM models in engineering construction.

關(guān)鍵詞： BIM技術(shù)；工程項(xiàng)目建設(shè)；信息集成；價(jià)值

Key words： BIM technology；construction projects；information integration；value

中圖分類號(hào)：TU17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2015）29-0043-02

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，我國(guó)工程項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，工程項(xiàng)目建設(shè)和管理的難度也在不斷增強(qiáng)，同時(shí)，參與工程建設(shè)的各方之間的交流溝通及信息處理困難使工程項(xiàng)目建設(shè)發(fā)展受到約束的問(wèn)題也更加嚴(yán)峻，而信息交流溝通是工程項(xiàng)目建設(shè)中信息集成管理的基礎(chǔ)，BIM信息技術(shù)又是工程項(xiàng)目建設(shè)中信息交流溝通的關(guān)鍵。因此，利用電子計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將BIM引入到工程項(xiàng)目信息集成管理中的研究與應(yīng)用就得到了越來(lái)越多的重視與發(fā)展。

1 BIM技術(shù)概述

1.1 BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

建筑信息模型（building information modeling，BIM）[1]是利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合數(shù)據(jù)模型軟件，將工程項(xiàng)目建設(shè)的全壽命周期內(nèi)的所有數(shù)據(jù)有效地集成在一起并進(jìn)行管理，從而模擬項(xiàng)目的真實(shí)信息、建立項(xiàng)目的各階段模型并實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目建設(shè)模型化、可視化的一種技術(shù)。

1.2 工程項(xiàng)目信息集成管理BIM模型簡(jiǎn)介

工程項(xiàng)目信息集成管理BIM模型是指將工程項(xiàng)目建設(shè)全壽命周期內(nèi)的各個(gè)階段、各個(gè)參與方之間的項(xiàng)目信息進(jìn)行集成并采用面向?qū)ο蟮姆绞綄⒓傻男畔⑦M(jìn)行及時(shí)、有效的全面管理，從而以模型化的方式預(yù)先對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)的問(wèn)題及成果加以展示，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目建設(shè)可視化的一種軟件技術(shù)（圖1）。工程項(xiàng)目信息集成管理BIM模型不僅可以對(duì)工程項(xiàng)目信息進(jìn)行有效的集成，實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目建設(shè)的模型化、可視化，還能合理地規(guī)避項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的成本、進(jìn)度、質(zhì)量等風(fēng)險(xiǎn)，使工程建設(shè)的施工方在保證項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量的同時(shí)能有效地控制工程建設(shè)的成本及進(jìn)度，從而在最大程度上實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目的建設(shè)價(jià)值。

2 工程項(xiàng)目信息集成管理的BIM模型分析

2.1 BIM模型數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析，即數(shù)據(jù)層模型，一個(gè)中央的數(shù)據(jù)庫(kù)，它包括了工程項(xiàng)目全壽命周期內(nèi)的各個(gè)階段、各個(gè)參與方的所有信息，[2]利用中央的數(shù)據(jù)庫(kù)不僅可以有效地集成工程項(xiàng)目建設(shè)的所有信息，還能在一定程度上實(shí)現(xiàn)信息間的傳遞與共享。BIM模型數(shù)據(jù)分析的主要任務(wù)包括數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的編碼歸類和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

①數(shù)據(jù)采集，傳統(tǒng)的利用紙質(zhì)文件等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集記錄的方式不僅浪費(fèi)了大量的人力物力，還會(huì)增加由于人為因素而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)延誤、缺失等風(fēng)險(xiǎn)。而利用BIM技術(shù)進(jìn)行工程項(xiàng)目信息集成管理，將工程建設(shè)過(guò)程的各類幾何、材料、質(zhì)量等數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一上傳到網(wǎng)絡(luò)云端平臺(tái)進(jìn)行全面記錄管理，不僅能及時(shí)有效地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成分析，還能大幅度減少傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式造成的數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

②數(shù)據(jù)編碼歸類，數(shù)據(jù)編碼是指將云盤上的數(shù)據(jù)按照工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行分解，直到將整個(gè)項(xiàng)目分解成可控制的活動(dòng)[3]；數(shù)據(jù)歸類則是指將編碼后的信息數(shù)據(jù)按照能否進(jìn)行預(yù)定義或交換解析的標(biāo)準(zhǔn)將其歸為非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的信息管理活動(dòng)。

③數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是指將工程建設(shè)過(guò)程中采集歸類的各個(gè)階段及各個(gè)參與方之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存管理，并在工程項(xiàng)目的實(shí)際建設(shè)及運(yùn)行過(guò)程中不斷完善，從而減少數(shù)據(jù)的輸入次數(shù)，增加數(shù)據(jù)的輸出效率的一種信息管理活動(dòng)。

2.2 BIM模型信息分析

信息分析是工程項(xiàng)目信息集成管理的最主要部分，它起著連接數(shù)據(jù)層及應(yīng)用層的作用。[4]信息層分析的主要功能是利用數(shù)據(jù)層中的數(shù)據(jù)進(jìn)行項(xiàng)目模型圖元及建筑構(gòu)件的屬性分析，然后提取出與構(gòu)件屬性及構(gòu)件特征相關(guān)的幾何、物理等基本數(shù)據(jù)，最后利用提取出的數(shù)據(jù)形成整合的信息流并創(chuàng)建出可視化的工程項(xiàng)目建設(shè)模型的動(dòng)態(tài)活動(dòng)。

①在信息層模型的信息分析中，BIM數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器會(huì)將工程項(xiàng)目建設(shè)中各階段、各參與方的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理并整合成完整的信息流，為項(xiàng)目的下一階段提供所需的信息，有效避免信息的遺失，提高項(xiàng)目全壽命周期內(nèi)信息的有效性及共享性。

②當(dāng)工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的某一參與方改變其信息時(shí)，信息分析層模型的整個(gè)系統(tǒng)中的信息流及相關(guān)信息也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，這就避免了由于信息更新不及時(shí)、跟蹤不到位而產(chǎn)生的信息失誤現(xiàn)象，提高了工程項(xiàng)目信息的準(zhǔn)確性及效率性。

③在工程項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，信息層模型還能根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際成本、技術(shù)、進(jìn)度等相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)工程項(xiàng)目的建設(shè)模型進(jìn)行不斷地整合完善并根據(jù)不同階段和不同參與方的需求，通過(guò)已有的數(shù)據(jù)生成面向主體工程的子項(xiàng)目模型，從而提高項(xiàng)目信息的全面性及整體性。

2.3 BIM模型應(yīng)用分析

應(yīng)用分析的主要功能是對(duì)相關(guān)的項(xiàng)目信息加以操作、利用，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目建設(shè)各參與方各階段之間的數(shù)據(jù)交流及信息共享。

①在項(xiàng)目的建設(shè)、施工等各參與方及項(xiàng)目的決策、設(shè)計(jì)等各階段都會(huì)產(chǎn)生大量的信息，這些信息來(lái)源廣泛、類型復(fù)雜，其不僅使項(xiàng)目在建設(shè)的過(guò)程中出現(xiàn)信息冗余、操作使用復(fù)雜等現(xiàn)象，還嚴(yán)重影響了項(xiàng)目的實(shí)施。利用BIM模型，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的這些信息進(jìn)行及時(shí)的歸類整合，強(qiáng)化項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中各階段及各參與方之間的信息交流溝通，從而提高工程項(xiàng)目信息的效率化，為項(xiàng)目的順利實(shí)施提供良好的信息基礎(chǔ)。

②一般來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程較為分離，其階段性的建設(shè)特點(diǎn)較為明顯，這就使得項(xiàng)目在工程建設(shè)的過(guò)渡時(shí)期即：從決策到設(shè)計(jì)、從設(shè)計(jì)到施工等交付過(guò)程中出現(xiàn)大量的信息流失現(xiàn)象，使得工程項(xiàng)目的建設(shè)信息失去了其完整性。利用BIM模型，將工程項(xiàng)目的信息進(jìn)行收集、整合，可以有效避免上述由于各階段及各參與方信息過(guò)渡分離而導(dǎo)致的信息流失現(xiàn)象，[5]減少工程項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)渡時(shí)期產(chǎn)生的信息冗余、破碎等問(wèn)題，從而有效提高項(xiàng)目建設(shè)信息的整體性。

③在傳統(tǒng)的項(xiàng)目建設(shè)中，項(xiàng)目信息的階段性服務(wù)較強(qiáng)，即：決策階段的信息僅以決策階段的服務(wù)及目標(biāo)為依據(jù)；設(shè)計(jì)階段的信息僅服務(wù)于設(shè)計(jì)階段的相關(guān)活動(dòng)。這種階段性的信息不僅損壞了項(xiàng)目信息的完整性，還嚴(yán)重約束了項(xiàng)目信息的潛在價(jià)值。利用BIM模型，將階段性的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合并集成可共享的信息，可以強(qiáng)化工程項(xiàng)目建設(shè)各參與方之間的信息關(guān)聯(lián)性，同時(shí)，在項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，各參與方之間還能進(jìn)行項(xiàng)目信息反饋，從而實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目信息的有效共享，發(fā)揮出工程項(xiàng)目建設(shè)信息的最大價(jià)值。

3 工程項(xiàng)目信息集成管理BIM模型運(yùn)用

2013年，中建十四局在上海地鐵11號(hào)線北段的風(fēng)水電安裝中首次將BIM引入到了上海地鐵的建設(shè)中。[6]

①在風(fēng)水電安裝設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)單位通過(guò)工程項(xiàng)目信息集成管理BIM模型對(duì)管線安裝的設(shè)計(jì)及排布等信息進(jìn)行了集成管理，使得其設(shè)計(jì)及審核人員在任何時(shí)間段都可以直接獲取工程建設(shè)的設(shè)計(jì)視圖、進(jìn)度、質(zhì)量等相關(guān)信息，有效地解決了傳統(tǒng)工程建設(shè)中信息溝通障礙的問(wèn)題。

②在風(fēng)水電安裝的施工階段，建設(shè)人員利用AutodeskNavisworks軟件對(duì)項(xiàng)目模型進(jìn)行了碰撞，其檢測(cè)出了112處管線問(wèn)題及93處可合理規(guī)避問(wèn)題、上報(bào)設(shè)計(jì)單位19處問(wèn)題，對(duì)設(shè)計(jì)的不合理處及施工的較難處進(jìn)行了合理的預(yù)防控制，這不僅優(yōu)化了風(fēng)水電安裝管線的排布設(shè)計(jì)，還有效減少了地鐵建設(shè)的交叉施工、返工等現(xiàn)象。

③在風(fēng)水電安裝運(yùn)營(yíng)階段，維修人員通過(guò)BIM系統(tǒng)整合的模型信息及數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，可以調(diào)用出地鐵建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)設(shè)備的三維模型，檢測(cè)出設(shè)備的運(yùn)營(yíng)參數(shù)及維修周期并采取合理的應(yīng)急預(yù)案，這不僅提高了地鐵的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量，還在一定程度上增加了地鐵建設(shè)的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

4 結(jié)論

合理利用工程項(xiàng)目信息集成管理BIM模型對(duì)工程項(xiàng)目信息進(jìn)行集成分析，不僅可以有效實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目全壽命周期內(nèi)的信息交流共享、解決工程項(xiàng)目建設(shè)各方之間的交流溝通及信息處理困難的問(wèn)題，還能在實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目建設(shè)模型化、可視化的基礎(chǔ)上對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)的進(jìn)度及質(zhì)量進(jìn)行合理的控制，發(fā)揮出工程項(xiàng)目建設(shè)的最大價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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